猛獁象在土壤中倖存的故事

儲存在土壤中的古代 DNA 可能會改寫我們對冰河時代的認知

阿拉米

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根據骨骼和牙齒記錄,人們認為育空地區的最後一批猛獁象在大約 12,000 年前滅絕。但一項新的基因取樣技術表明,這些巨獸可能存活了更長時間,與野牛和麋鹿一起在北極苔原上跋涉了數千年。故事就在土壤中。

骨骼是史前遺傳資訊的豐富來源,但並非唯一來源;從冰河時代脫落的皮膚細胞到松針,各種物品都可以為儲存在泥土中的遺傳記錄做出貢獻。古遺傳學家長期以來一直在從土壤中提取和分析“環境 DNA”,但如何在不破壞這些脆弱線索的情況下去除非 DNA 物質是一項艱鉅的任務。

麥克馬斯特大學遺傳學家泰勒·默奇說:“環境樣本包含大量其他化學物質,這些物質很難與我們感興趣的 DNA 分離。” “我們不能承受失去任何我們可以得到的東西。” 在《第四紀報告》中,默奇和他的同事描述了更溫和的技術,這些技術可以比其他方法多回收高達 59 倍的遺傳物質。


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在新方法中,土壤樣本用消毒過的鑿子提取,然後分成更小的部分,攪拌並透過“冷旋法”執行,以分離出儘可能多的 DNA。然後將 DNA 與現有的基因庫進行比較,以檢測物種匹配。

“這些技術不僅能獲得更多的 DNA,而且能獲得更多樣化的 DNA,”東田納西州立大學古生物學家克里斯·維德加說,他沒有參與這項新研究。“它變得更加細緻入微,而且看起來實際上有可能記錄生態系統的更大片段。”

默奇解釋說,這種宏偉的藍圖來自更小的樣本:“透過結合我們新穎的提取和富集技術,我們可以從不到一克沉積物中同時提取多種已滅絕生物的完整基因組。”

這種方法受到限制,因為使用它的研究人員需要知道要尋找什麼 DNA。例如,如果基因庫中還沒有某種劍齒貓物種,則分析無法檢測到該動物。然而,對於已知物種,該過程可能會產生令人興奮的資訊。在他們的研究中,研究人員在從土壤樣本中檢測到大約 2,100 種植物和 180 種動物——包括美洲馬和長毛猛獁象,這些土壤樣本的年代可以追溯到它們假定滅絕後的數千年。

默奇說,來自其他野外地點的尚未發表的結果也產生了類似的結果,未來的化石發現可能會加強這一論點。“我們可以使用這種方法來識別我們從未知道它們存在過的地點和時間的物種,”他補充道,“幫助我們努力在我們將不會想到尋找的地方找到它們的化石。”

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